基于FPGA的FM调制(载波频率、频偏、峰值、DAC输出)-带仿真文件-上板验证正确

基于FPGA的FM调制-带仿真文件-上板验证正确

  • 前言
  • 一、FM调制储备知识
        • 载波频率
        • 频偏
        • 峰值
        • 个人理解
  • 二、代码分析
    • 1.模块分析
    • 2.波形分析
  • 总结


前言

FM、AM等调制是学习FPGA信号处理一个比较好的小项目,通过学习FM调制过程熟悉信号处理的一个简单流程,进而熟悉信号变换的一些基本方法。

一、FM调制储备知识

载波频率

载波频率是指在调制过程中未被调制(或是未被输入信息影响)的频率。也就是说,载波频率是FM信号中不含信息的那部分信号的频率。在调频广播中,通常会选择一个固定的载波频率,比如88 MHz到108 MHz(调频广播的常见范围)。

载波频率是基带信号的载体,信号的频率会围绕这个载波频率上下偏移,偏移的幅度和方向取决于输入的信号的特性

频偏

频偏是指调制过程中,载波的频率偏离原始载波频率的幅度。FM调制中,信息信号(如音频信号)通过改变载波频率的偏移量来传递信息。频偏越大,表示信号的频率变化范围越广。频偏大小直接影响FM信号的带宽和质量。频偏较大时,带宽较宽,且信号可以携带更多的信息量。

峰值

在FM调制中,峰值通常指的是信号的最大变化值,尤其是指调制信号的最大频率偏移值。峰值反映了调频过程中信号的最大频率变化幅度。

个人理解

首先明确对象,一个是调制信号,一个是载波信号,另一个就是频偏幅度。其次再深一层次就是频率控制字的控制了,首先载波频率是固定的,所以频率控制字也是固定的,而频偏是根据调制信号进行变化的,所以主要就是频偏控制字的实现。
重点考察:DDS的使用、DAC模块的使用

二、代码分析

本模块中涉及到fft频谱分析,所以增加了一些端口,fft的按键控制、输出有效、持续、标志等。
本文产生载波频率为50k,频偏3k

1.模块分析

模块输入:时钟、复位、调制信号
模块输出:FM调制信号
载波信号的产生是基于ROM读取进行产生的,深度是1024 宽度是8位。基础时钟是50mhz,所以如果正常读取信号的话,这个频率是50m/1024=48.8khz左右。通过这个基础的变化进行其他频率信号的产生。
本文要产生一个50k的载波信号,因此50k/48.8k=1.024左右,得出来这个系数之后怎么获取频率字?首先这个系数是一个小数,FPGA本身是处理不了小数的,因此我们需要进行放大,本文选择放大2的22次方倍,1.024*2^22=4294967,得到了频率字,同时因为1024和放大倍数,频率字的位宽是10+22=32。
频偏控制,首先确定范围是3k,因此按照上面的方法算出来3k的频率控制字:255852,其次通过调用一个乘法器ip核将调制信号与3k频率字进行想乘,进而得到随调制信号变化的频偏数值,最后将这个频偏数值作用到载波频率上,就完成了FM的调制工作。
本篇文章的大致实现方法参考了:FM调制讲解DDS

module FM_Mod(input	clk,input	rst_n,input  signed	[7:0]	adc_data,input   key_fft,output  reg   last,output  reg   s_axis_data_tvalid,output  reg   fft_flag,output	signed  [7:0]	FM_Mod
);parameter signed Freq_I = 32'd4294967;		//  1.024 * 2的22次方
parameter signed Freq_Word = 20'd255852;	  //  0.061 * 2的22次方
wire	signed	[27:0]	mult_data;             //0.061*adc_data
wire	signed	[20:0]	Freq_Offset;           
reg             [14:0]  count;MULT	b2v_inst6(.CLK(clk),.A(adc_data),.B(Freq_Word),.P(mult_data)
);
assign	Freq_Offset = mult_data[27:7];	//移位  除法   2的7次方reg   signed  [31:0] cnt_I;//22+10
wire    [9:0]   addr_I;
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)	begincnt_I <= 0;endelse	begincnt_I <= cnt_I + Freq_I + Freq_Offset;end
endalways @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)	beginfft_flag <= 1'b0;endelse if(key_fft==1'b0)	beginfft_flag <= ~fft_flag;endelse beginfft_flag <= fft_flag;end
endalways @(posedge clk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)	begincount <= 15'd0;last <=1'b0;s_axis_data_tvalid<=1'b0;endelse if(fft_flag && count<2048)	begins_axis_data_tvalid <=1'b1;count <= count + 1'b1;last <= 1'b0;endelse if(fft_flag && count==2048)	begins_axis_data_tvalid= 1'b0;count <= 15'd0;last <=1'b1;end
endassign  addr_I = cnt_I[31:22] ; //移位  除法   2的16次方ROM	b2v_inst(.clka(clk),.addra(addr_I),.douta(FM_Mod)
);endmodule

2.波形分析

下面是500hz 的调制信号,上面是FM调制完的信号。
3k的频偏对于50k的载波信号来说比较不明显,但是通过观看不同位置的周期能够看出明显差距,通过选取500hz信号的低谷和峰谷测量fm信号周期,能够看出明显的差距。如果需要明显的调制效果,可以将频偏增加。
在这里插入图片描述

总结

能够学习真好,需要学习的太多了,时不时的记录一下,好记性不如烂笔头。因为来医院了一周多没有学习了,没那个精力也没有那个氛围,所以还是想说活着就好,能够学习真好,感谢一切吧。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/61458.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

论文笔记(五十九)A survey of robot manipulation in contact

A survey of robot manipulation in contact 文章概括摘要1. 引言解释柔顺性控制的概念&#xff1a;应用实例&#xff1a; 2. 需要接触操控的任务2.1 环境塑造2.2 工件对齐2.3 关节运动2.4 双臂接触操控 3. 接触操控中的控制3.1 力控制3.2 阻抗控制3.3 顺应控制 4. 接触操控中的…

简单的TCPSocket客户端使用案例(已入OPCommon)

做一个实体操作工具类&#xff08;包含&#xff09; public delegate void TcpClientReceivedEventHandler(TcpClientStateEventArgs args);public class TCPSocketClient{ //接收委托public event TcpClientReceivedEventHandler TcpReceived;private CancellationTokenSour…

速盾:高防 CDN 中高级缓存有什么用?

在高防 CDN&#xff08;Content Delivery Network&#xff0c;内容分发网络&#xff09;的服务体系里&#xff0c;高级缓存功能犹如一颗强大的 “性能优化引擎”&#xff0c;对于提升网站或应用的运行效率、减轻源站压力以及改善用户体验等诸多方面都发挥着极为关键的作用。 一…

拥抱 OpenTelemetry:阿里云 Java Agent 演进实践

作者&#xff1a;陈承 背景 在 2018 年的 2 月&#xff0c;ARMS Java Agent 的第一个版本正式发布&#xff0c;为用户提供无侵入的的可观测数据采集服务。6 年后的今天&#xff0c;随着软件技术的迅猛发展、业务场景的逐渐丰富、用户规模的快速增长&#xff0c;我们逐渐发现过…

学习ASP.NET Core的身份认证(基于Session的身份认证3)

开源博客项目Blog中提供了另一种访问控制方式&#xff0c;其基于自定义类及函数的特性类控制访问权限。本文学习并测试开源博客项目Blog的访问控制方式&#xff0c;测试程序中直接复用开源博客项目Blog中的相关类及接口定义&#xff0c;并在其上调整判断逻辑。   首先是接口A…

面试小札:Java如何实现并发编程

多线程基础 继承Thread类 定义一个类继承自 Thread 类&#xff0c;重写 run 方法。在 run 方法中编写线程要执行的任务逻辑。例如&#xff1a; java class MyThread extends Thread { Override public void run() { System.out.println("线程执行的任务…

电子应用设计方案-31:智能AI音响系统方案设计

智能 AI 音响系统方案设计 一、引言 智能 AI 音响作为一种新兴的智能家居设备&#xff0c;通过融合语音识别、自然语言处理、音频播放等技术&#xff0c;为用户提供便捷的语音交互服务和高品质的音乐体验。本方案旨在设计一款功能强大、性能稳定、用户体验良好的智能 AI 音响系…

模拟实现命令行解释器shell

shell本质就是一个进程&#xff0c;它提供了一个用户界面&#xff0c;用于接收用户输入的命令&#xff0c;并将这些命令解释成操作系统能够理解和执行的操作。它充当了用户和操作系统内核之间的中介。例如&#xff0c;在 Linux 系统中&#xff0c;当用户在终端输入ls命令时&…

可变电阻和电位器

1.可变电阻和电位器 &#xff08;1&#xff09;可变电阻&#xff1a;阻值可以调整的电阻。 &#xff08;2&#xff09;电位器&#xff1a;为了获得某个电位&#xff08;电势、电压&#xff09;的器件。其本质就是在一个固定阻值的电阻中间增 加一个触点&#xff0c;滑动电阻的中…

.NET Md5加密异常处理

操作系统更新后&#xff0c;软件出现各种bug~ 乍一看&#xff0c;md5加密算法跪了&#xff01; 为啥会出现md5算法崩溃呢&#xff1f; 原因是操作系统开启了FIPS&#xff0c;而md5并不是FIPS&#xff08;Federal Information Processing Standards 即&#xff08;美国&#x…

RK3568平台开发系列讲解(PWM篇)PWM 子系统框架

🚀返回专栏总目录 文章目录 一、PWM 设备驱动层二、PWM 核心层三、PWM 适配器驱动层沉淀、分享、成长,让自己和他人都能有所收获!😄 📢整个 PWM 子系统可以用下面的框图来描述: 再上图中 PWM 子系统被划分为了三个层次, 分别为用户空间、 内核空间和硬件层, 内核空…

CSAPP Cache Lab(缓存模拟器)

前言 理解高速缓存对 C 程序性能的影响&#xff0c;通过两部分实验达成&#xff1a;编写高速缓存模拟器&#xff1b;优化矩阵转置函数以减少高速缓存未命中次数。Part A一开始根本不知道要做什么&#xff0c;慢慢看官方文档&#xff0c;以及一些博客&#xff0c;和B站视频&…

android studio Terminal控制台命令打包 apk

在Android Studio中&#xff0c;可以使用Gradle命令来构建APK。 1&#xff0c;打开终端&#xff1a; &#xff08;Windows上为Terminal&#xff0c;macOS或Linux上为Terminal或Shell&#xff09;&#xff0c;然后开始输入命令执行构建。 2&#xff0c;转到项目的根目录&…

【趣味升级版】斗破苍穹修炼文字游戏HTML,CSS,JS

目录 图片展示 开始游戏 手动升级&#xff08;满100%即可升级&#xff09; 升级完成&#xff0c;即可解锁打怪模式 新增功能说明&#xff1a; 如何操作&#xff1a; 完整代码 实现一个简单的斗破苍穹修炼文字游戏&#xff0c;你可以使用HTML、CSS和JavaScript结合来构建…

MySQL查询缓存详解

一、查询缓存的基本概念 MySQL 的查询缓存是一种用于存储查询结果的内存区域。当一个查询被执行时&#xff0c;MySQL 首先检查查询缓存中是否已经存在相同的查询结果。如果存在&#xff0c;直接从查询缓存中返回结果&#xff0c;而无需再次执行查询语句&#xff0c;从而大大提高…

C#里怎么样使用Array.BinarySearch函数?

C#里怎么样使用Array.BinarySearch函数? 因为二分算法如此重要,所以要多加练习。 但是它的返回值,也有三种状态,导致很多人使用它的时候, 也感觉到迷惑的。 在这里的例子演示了三种返回值的使用: /** C# Program to Search an element with Array Indices*/ using …

hadoop环境配置-vm安装+麒麟ubantu

一.VM版本 选择16版本&#xff0c;15版本存在windows蓝屏的情况&#xff0c;也不用设置HV等相关设置 激活下载参考下述博客&#xff1a;https://blog.csdn.net/matrixlzp/article/details/140674802 提前在bois打开SVM设置&#xff0c;不设置无法打开新建的虚拟机 ubantu下载…

C#结合.NET框架快速构建和部署AI应用

在人工智能&#xff08;AI&#xff09;的浪潮中&#xff0c;C#作为一种功能强大且类型安全的编程语言&#xff0c;为AI工程开发提供了坚实的基础。C#结合.NET框架&#xff0c;使得开发者能够快速构建和部署AI应用。本文将通过一个简单的实例&#xff0c;展示如何使用C#进行AI工…

会议直击|美格智能亮相2024紫光展锐全球合作伙伴大会,融合5G+AI共拓全球市场

11月26日&#xff0c;2024紫光展锐全球合作伙伴大会在上海举办&#xff0c;作为紫光展锐年度盛会&#xff0c;吸引来自全球的众多合作伙伴和行业专家、学者共同参与。美格智能与紫光展锐竭诚合作多年&#xff0c;共同面向5G、AI和卫星通信为代表的前沿科技&#xff0c;聚焦技术…

工业公辅车间数智化节能头部企业,蘑菇物联选择 TDengine 升级 AI 云智控

小T导读&#xff1a;在工业节能和智能化转型的浪潮中&#xff0c;蘑菇物联凭借其自研的灵知 AI 大模型走在行业前沿&#xff0c;为高能耗设备和公辅能源车间提供先进的 AI 解决方案。此次采访聚焦于蘑菇物联与 TDengine 的合作项目&#xff0c;通过 AI 云智控平台的建设&#x…